電解水制氫:在現(xiàn)有條件下,假設(shè)工業(yè)用電價格為 0.4 元 /kWh,堿性電解水制氫成本為 29.9 元 /kg,PEM 電解水制氫成本為 39.87 元 /kg。當可再生能源電價降至 0.16 元 /kWh,堿性電解和 PEM 系統(tǒng)電解設(shè)備價格分別降至 1000 元 /kW 和 2750 元 /kW 時,堿性電解水制氫和 PEM 電解水制氫成本分別是 11.64 元 /kg 和 14.34 元 /kW。
石灰生產(chǎn)行業(yè)英國 Tarmac 公司氫技術(shù)生產(chǎn)石灰:英國大型混凝土公司 Tarmac 在巴克斯頓附近屯斯特基地的凈零試驗中,利用氫技術(shù)實現(xiàn)了 替代天然氣生產(chǎn)的工業(yè)用石灰。采用氫技術(shù)生產(chǎn)石灰的過程中,燃料燃燒并不會產(chǎn)生二氧化碳,只釋放出水蒸。
粉末冶金:在粉末冶金生產(chǎn)中,氫氣用于還原金屬粉末,如鐵粉、銅粉等,以去除粉末表面的氧化物,提高粉末的純度和活性。同時,在燒結(jié)過程中,氫氣作為保護氣體,防止金屬粉末在高溫下被氧化,燒結(jié)制品的質(zhì)量。
能量釋放充分:氫氣的熱值較高,每單位質(zhì)量的氫氣燃燒釋放的能量約為汽油的 3 倍、天然氣的 2.5 倍。在工業(yè)生產(chǎn)中,相同質(zhì)量的氫氣和其他傳統(tǒng)燃料相比,氫氣能釋放出更多的能量,可有效提高能源的利用效率。
選用傳感器:采用的壓力、溫度、濃度等傳感器技術(shù),提高測量的精度和分辨率。例如,選擇能到 0.01MPa 的壓力傳感器和精度達到 ±0.1℃的溫度傳感器,以更準確地感知儲氫系統(tǒng)的微小變化。 提升傳感器穩(wěn)定性:確保傳感器在長期運行過程中能保持穩(wěn)定的性能,減少漂移和誤差。
通過不斷的仿真和優(yōu)化,使智能管理系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)各種復(fù)雜的實際運行條件。頂部與底部布置:由于氫氣密度比空氣小,在儲氫容器中易聚集在頂部,所以在容器頂部布置壓力和氫氣濃度傳感器,能更準確地監(jiān)測氫氣的壓力變化和是否存在泄漏聚集的情況。
通過機器學(xué)習(xí)算法,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機等,建立的儲氫狀態(tài)預(yù)測模型,能夠更準確地預(yù)測儲氫容器的壓力、溫度變化趨勢,及時發(fā)現(xiàn)異常情況。實施數(shù)據(jù)融合技術(shù):將來自不同傳感器的數(shù)據(jù)進行融合處理,綜合分析多個參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,提高對儲氫狀態(tài)判斷的準確性。
采用碳捕集與封存技術(shù)在制氫廠安裝二氧化碳捕集裝置,將產(chǎn)生的二氧化碳進行分離、壓縮并運輸?shù)胶线m地點封存。隨著技術(shù)發(fā)展和規(guī)模效應(yīng)體現(xiàn),成本有望降低,在碳排放交易體系下,還可能獲得經(jīng)濟補償,提高綜合經(jīng)濟性。
陶瓷行業(yè)德化縣氫氣 - 天然氣摻混燃燒陶瓷窯爐:近年來,福建德化縣探索氫氣摻天然氣燒制陶瓷的降碳新工藝,研發(fā)打造氫氣 - 天然氣摻混燃燒陶瓷窯爐。氫能作為高熱值、、無碳排放的理想型清潔能源,在天然氣中摻入適量氫氣進行燃燒能夠有效降低二氧化碳排放,實現(xiàn)碳中和,有效降低了陶瓷燒制過程的碳排放,其節(jié)能減排的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益明顯。